【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于导热薄膜领域，具体涉及一种匀热辐射制冷薄膜及其制备方法。
技术介绍
1、随着全球能源的日益短缺，太阳能捕获转换技术成为解决能源危机的一种重要方法，近年来得到了蓬勃的发展，例如光伏(pv)技术，光-热-电转换器件等。
2、由于光伏电池的能量转换效率较低，大部分吸收的太阳能来不及转换成电能，多余的能量在电池内部转变为热能，导致光伏器件的工作温度升高。然而，光伏器件工作温度的升高会进一步降低光伏电池的太阳能转换效率。工作温度每提高1℃，就会导致晶体硅基电池的相对转换效率降低约0.4-0.5％，非晶硅电池的相对转化效率降低约0.25％，会极大地降低对太阳能的俘获效率，这对本身太阳能转换效率就不高的光伏电池来说是一个致命的缺陷，因此，研发聚合物基高导热绝缘热管理材料对光伏技术进一步发展具有重大意义。
3、近年来，通过纳米聚合物工程制备高导热的薄膜，用于解决太阳能电池的热点集中问题。
4、公开号为cn113179611a的专利技术专利申请公开了一种氮化硼导热膜的制备方法及其应用，具体是先将氮化硼粉末、聚合物和溶剂均匀的混合，得到第一分散浆料；然后对第一分散浆料施加机械力进行剥离，得到包含氮化硼纳米片的第二分散浆料；随后将第二分散浆料在基底上进行涂布，得到预制薄膜；最后对预制薄膜进行热压处理，制备具有高导热的氮化硼散热膜。但该高导热的氮化硼散热膜的面内匀热效果较差，同时不具备辐射制冷的功能，仍然不能满足硅基电池的热管理需求。
5、公开号为cn110066115a的专利技术专利申请公
6、因此亟需设计一种不仅需具有面内方向超高的热传导性能，而且需要兼具高的太阳光反射性能提高硅基太阳能电池板的发电效率，以便提高太阳能电池板的综合性能。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种匀热辐射制冷薄膜，该匀热辐射制冷薄膜具有较高的面内导热率的同时，还具有较高的辐射效率。
2、本专利技术提供了一种匀热辐射制冷薄膜，包括面内导热复合层和多孔阵列复合层，所述多孔阵列复合层位于面内导热复合层上，其中：
3、所述面内导热复合层由第一高分子基体和位于第一高分子基体内部的二维片状导热填料构成；
4、所述多孔阵列复合层包括第二高分子基体、球形导热填料和多个孔洞，所述球形导热填料和多个孔洞位于第二高分子基体内。
5、本专利技术提供的面内导热复合层贴附在器件表面，通过二维片状导热填料在第一高分子基体内搭接，使得面内导热复合层具有较高的面内导热率，从而能够将器件的热量导出；在太阳光的照射下二维片状导热填料具有较高的紫外反射率，而多孔阵列复合层的阵列孔洞和球形导热填料具有较高的红外发射率，从而本专利技术提供的薄膜具有较高的辐射率。
6、优选地，所述二维片状导热填料的粒径为3-10μm。合适粒径的二维片状导热填料再面内搭接平整度较高，搭接接触面较高，降低了内部界面的热阻，使得薄膜具有较高的面内热导率，同时合适的粒径使得二维片状导热填料针对光的反射平面大幅增加，从而具有较高的紫外反射率。
7、优选地，所述球形导热填料的粒径为3-15μm。合适尺寸的球形导热填料为形成多孔阵列结构复合层提供结构支撑，又能够避免由于多孔阵列复合层过厚导致红外发射效率降低。
8、优选地，所述二维片状导热填料为氧化铝片、六方氮化硼片或氮化硼纳米片。
9、优选地，所述球形导热填料为氧化铝、二氧化硅微球或氮化硼微球。
10、优选地，所述二维片状导热填料与第一高分子基体的质量比为7:1-9.5:1。适量的二维片状导热填料能够使得面内导热复合层具有较好的粘附性避免过硬，又能够使得二维片状导热填料搭接面积较大，且足够平整。
11、优选地，所述球形导热填料与第二高分子基体的质量比为2:1-4:1。适量的球形导热填料使得形成的多孔阵列复合层具有较好的粘附性避免过硬开裂，还能够提高红外光的发射率。
12、优选地，所述第一高分子基体为纤维素、聚二甲基硅氧烷硅氧烷、聚苯乙烯小球、丙烯酸乳液或乙烯醇缩丁醛酯；
13、所述第二高分子基体为纤维素、聚二甲基硅氧烷硅氧烷、聚苯乙烯小球、丙烯酸乳液或乙烯醇缩丁醛酯。
14、另一方面，本专利技术还提供了一种所述的匀热辐射制冷薄膜的制备方法，其特征在于，包括：
15、(1)将二维片状导热填料加入第一高分子基体溶液中混合、超声得到混合溶液a；
16、(2)将混合溶液a进行抽滤得到第一悬浮液，将聚苯乙烯小球分散在乙醇后超声得到混合溶液b，将混合溶液b滴加至所述第一悬浮液并抽滤得到第二悬浮液；
17、(3)将球形导热填料加入第二高分子基体溶液中混合得到溶液c，将所述溶液c滴加至第二悬浮液后抽干得到初始薄膜，将初始薄膜放入甲苯溶液中去除聚苯乙烯小球得到匀热辐射制冷薄膜。
18、优选地，所述球形导热填料和聚苯乙烯小球的质量比为2:1-4:1。本专利技术通过控制聚苯乙烯小球的量来控制最后形成多孔阵列的尺寸，避免尺寸过大或过小影响红外光放射率。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
20、本专利技术制备构建了薄膜的面内导热复合层，面内使用各向异性的二维片状导热填料，基于各向异性导热填料搭桥连接作用，使得导热填料之间补全了导热通路，从而在平面内具有较高的导热率。本专利技术制备的薄膜的面内导热率为35-66w m-1k-1。
21、本发在薄膜的外侧构建了多孔阵列复合层，并通过大小不同的球形的填料堆积形成多孔，迫使热量在薄膜内部传播的同时赋予薄膜较高辐射制冷效果从而使薄膜具有匀热和辐射制冷的双重功能，由于多孔阵列赋予了薄膜超高的辐射效率，使薄膜的紫外发射率和红外发射率分别高达97％和95％；同时可维持1000-1500次折叠测试，最大体积电阻为2.44×1012ωcm。
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1.一种匀热辐射制冷薄膜，其特征在于，包括面内导热复合层和多孔阵列复合层，所述多孔阵列复合层位于面内导热复合层上，其中：
2.根据权利要求1所述的匀热辐射制冷薄膜，其特征在于，所述二维片状导热填料的粒径为3-10μm。
3.根据权利要求1所述的匀热辐射制冷薄膜，其特征在于，所述球形导热填料的粒径为3-15μm。
4.根据权利要求1所述的匀热辐射制冷薄膜，其特征在于，所述二维片状导热填料为氧化铝片、六方氮化硼片或氮化硼纳米片。
5.根据权利要求1所述的匀热辐射制冷薄膜及其制备方法，其特征在于，所述球形导热填料为氧化铝、二氧化硅微球或氮化硼微球。
6.根据权利要求1所述的匀热辐射制冷薄膜及其制备方法，其特征在于，所述二维片状导热填料与第一高分子基体的质量比为7:1-9.5:1。
7.根据权利要求1所述的匀热辐射制冷薄膜及其制备方法，其特征在于，所述球形导热填料与第二高分子基体的质量比为2:1-4:1。
8.根据权利要求1所述的匀热辐射制冷薄膜，其特征在于，所述第一高分子基体为纤维素、聚二甲基硅氧烷硅氧
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的匀热辐射制冷薄膜的制备方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的匀热辐射制冷薄膜的制备方法，其特征在于，所述球形导热填料和聚苯乙烯小球的质量比为2:1-4:1。
...【技术特征摘要】
1.一种匀热辐射制冷薄膜，其特征在于，包括面内导热复合层和多孔阵列复合层，所述多孔阵列复合层位于面内导热复合层上，其中：
2.根据权利要求1所述的匀热辐射制冷薄膜，其特征在于，所述二维片状导热填料的粒径为3-10μm。
3.根据权利要求1所述的匀热辐射制冷薄膜，其特征在于，所述球形导热填料的粒径为3-15μm。
4.根据权利要求1所述的匀热辐射制冷薄膜，其特征在于，所述二维片状导热填料为氧化铝片、六方氮化硼片或氮化硼纳米片。
5.根据权利要求1所述的匀热辐射制冷薄膜及其制备方法，其特征在于，所述球形导热填料为氧化铝、二氧化硅微球或氮化硼微球。
6.根据权利要求1所述的匀热...
【专利技术属性】
技术研发人员：李林洪，朱泊达，虞锦洪，张健翔，杨荣杰，孙爱祥，曹勇，陈飞，江南，
申请(专利权)人：宁波杭州湾新材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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